用高速功能串行接口替代引腳解決芯片結(jié)構(gòu)測試難題

無論是芯片開發(fā)者還是終端用戶，肯定都不希望芯片出現(xiàn)故障。尤其是對于自動駕駛和宇宙探索等任務(wù)關(guān)鍵型SoC，它們會要求非常低的百萬分比缺陷率(DPPM)。對這類應(yīng)用來說，在客戶現(xiàn)場進(jìn)行的芯片測試將尤為重要。

隨著芯片結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性不斷攀升，設(shè)備的結(jié)構(gòu)測試也更具挑戰(zhàn)性，用于測試設(shè)備的向量數(shù)量大幅增加，但用于執(zhí)行測試的通用IO(GPIO)引腳數(shù)量卻仍然非常有限，而且這些IO引腳也缺少高效測試當(dāng)今設(shè)計所需的帶寬。

引腳和帶寬的局限性是芯片設(shè)計的挑戰(zhàn)之一，將會增加測試時間和成本。另一個挑戰(zhàn)是只能在制造過程中運(yùn)行向量，萬一現(xiàn)場出現(xiàn)差錯，開發(fā)者們也就只能怪自己運(yùn)氣不好了。

高速功能串行接口能夠替代引腳，很好地解決先進(jìn)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)測試難題，下面我們將詳細(xì)介紹這一解決方案。

用功能高速接口取代引腳

GPIO或聯(lián)合測試工作組(JTAG)引腳一直是訪問掃描鏈和測試訪問端口(TAP)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)測試的主要方法。結(jié)構(gòu)測試只能在自動化測試設(shè)備(ATE)階段或生產(chǎn)階段完成，并且掃描帶寬受到GPIO引腳速度的限制。要將設(shè)備內(nèi)部的掃描鏈連接到ATE，開發(fā)者們必須指定一些引腳，這些引腳僅供測試，無法用于最終設(shè)計。如果要想規(guī)避一些帶寬限制，開發(fā)者們可以對掃描輸出使用有損壓縮的方法，這一方法可以減少所需的輸出引腳數(shù)量，但相應(yīng)地掃描診斷分辨率會有所降低。

在串行流的過程中，可以通過使用地址碼或時分復(fù)用技術(shù)來減少掃描測試所需的引腳。不過即便有了這些解決方案，GPIO引腳在結(jié)構(gòu)測試中的作用也已接近上限，并且無法在芯片生命周期的所有階段使用。

現(xiàn)在有一個全新的方法能夠幫助開發(fā)者解決很多問題，就是遷移到現(xiàn)有的高速功能接口進(jìn)行生產(chǎn)測試，例如PCI Express(PCIe)、通用串行總線(USB)等現(xiàn)有的高速功能接口，這些接口具有以下特點(diǎn)：

無需額外引腳

帶寬高

可在整個芯片生命周期中進(jìn)行結(jié)構(gòu)測試

如果能夠在客戶現(xiàn)場對設(shè)備輸入信息進(jìn)行掃描，將會顛覆芯片的生命周期管理。其實這些設(shè)備部署在任何地方都可以，比如衛(wèi)星上、汽車上、路由器上等等。通過使用這些高速接口進(jìn)行測試，即便設(shè)備已經(jīng)投入使用，開發(fā)者們也可以對其工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，并根據(jù)這些信息選擇理想的解決方案對產(chǎn)品進(jìn)行壽命管理。

新思科技擁有高效靈活的

解決方案

新思科技的SLM高速訪問和測試(HSAT)IP以及測試自適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎(ALE)軟件為高帶寬芯片測試提供了解決方案。這一解決方案用高速功能接口取代GPIO和JTAG引腳，從而解決帶寬問題。此外，該解決方案允許在系統(tǒng)級測試(SLT)和系統(tǒng)內(nèi)測試(IST)階段完成結(jié)構(gòu)測試。通過使用這些接口，開發(fā)者們可以基于現(xiàn)有的功能串行接口來訪問可測試性設(shè)計(DFT)或芯片監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，還可以重復(fù)使用相同的高速測試數(shù)據(jù)包，并在ATE、SLT或IST階段重復(fù)制造測試。

新思科技的SLM解決方案非常靈活，支持PCIe、USB、移動行業(yè)處理器接口(MIPI)、串行外設(shè)接口(SPI)、1149.10等多種接口。此外，軟IP可配置，處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和向前轉(zhuǎn)換，將自動測試向量生成(ATPG)轉(zhuǎn)換成掃描鏈或一些內(nèi)置自測(BIST)引擎所需的向量，并在輸出時執(zhí)行反向映射，從而為開發(fā)者提供虛擬引腳位置和周期日志。

▲ 通用架構(gòu)

：HSIO掃描

新思科技的ALE軟件能夠添加到Advantest V93000等SoC測試平臺，也就是說，這一軟件能夠與其他平臺融合成一個生態(tài)系統(tǒng)，并提供全面無縫的解決方案。Advantest V93000 ATE配備Advantest SmarTest軟件，該軟件可通過嵌入ALE進(jìn)行擴(kuò)展。近期發(fā)布的Advantest Link Scale卡提供支持PCIe和USB端口所需的硬件功能。因此無論在芯片生命周期的哪個階段──晶圓/裸片測試、最終測試、SLT、板級測試(BLT)還是IST，對開發(fā)者來說，這一調(diào)試平臺都是通用的。

通過利用現(xiàn)有的功能高速接口端口進(jìn)行測試，可以縮短測試時間并降低成本，并持續(xù)監(jiān)測在用產(chǎn)品的健康狀況。這一特點(diǎn)對安全關(guān)鍵型應(yīng)用尤為重要。隨著生態(tài)系統(tǒng)不斷發(fā)展完善，相信開發(fā)者們?nèi)蘸笠欢梢愿禹樆赝瓿涩F(xiàn)場芯片測試。

審核編輯：湯梓紅